Photometry is so confusing!!! footlambert cd lux lumen stilb phot footcandle nit apostilb
Don t Panic! There is The Hitchhiker s Guide to Radiometry & Photometry
Finns på kurshemsidan. Utdelas på tentamen
Begreppet rymdvinkel Sfärisk yta Godtyckligt föremål som svävar i rymden (t.ex. en potatis) R P Randstrålar från föremålet skär igenom sfäriska ytan, varvid en area A (streckade ytan) avgränsas på sfärens yta.
A P P = Effekt A = Area = Rymdvinkel Illustration av begreppet radians ( utstrålning ). Radiansen kan skrivas som: Sort: Watt per m 2 och steradian. Om vi låter storleken på yt- och rymdvinkelelementen gå mot noll får vi:
Utstrålningens riktningsberoende ges av (Bidrar till ljusavfall i bildkanten) för diffus källa. För att ta hänsyn till detta definieras radiansen enl. formeln: För en svartkroppsstrålare beror R bara på temperaturen:
Exempel: Hur stor strålningseffekt i watt sänder Vänerns yta ut mot månen en ljummen sommarnatt med 20 grader i vattnet? Månen står 45 grader över horisonten. Måne 45 o P =? Utgå från A = 5648 km 2 (Totalt utstrålad effekt motsv. 2000 kärnkraftverk!)
P A Irradians handlar om instrålning (summerat över alla riktningar) Sort: Watt per m 2
Fotometri = Mätning av ljus (ljus = det vi ser med ögonen) Steg 1: Omvandla effekt (Watt) till ljusflöde med hjälp av ögats spektrala känslighetskurva. R( ) K( ) X (nm) (nm) 400 500 600 700 Spektralfördelning av strålningsflöde 400 500 600 700 Ögats känslighet Ljusflöde, Enhet Lumen (lm)
Steg 2: Byt ut effekt, P, mot ljusflöde,, i alla radiometriska storheter vi får motsvarande fotometriska storheter. Radians (W m -2 sr -1 ) Luminans (lm m -2 sr -1 )
Irradians (W m -2 ) Belysning (lm m -2 = lux) Exempel: En 60 W glödlampa har ljusflödet 710 lumen, och strålar isotropt i alla riktningar. Den hänger 2.0 meter över ett golv. Hur hög är belysningen på golvet rakt under lampan? R = 2.0 m Lägg en sfärisk yta med radie 2.0 m runt lampan. Belysningen på sfäriska ytan blir Golv lux
Finns på kurshemsidan. Utdelas på tentamen
IRIS-bländare Metall-lameller Öppning som släpper in ljus. Diametern kan varieras.
Bländarplacering
Bländaröppningens inverkan på skärpedjupet Stor öppning = litet skärpedjup Liten öppning = stort skärpedjup
Inställt avstånd Motiv Fjärrgräns Närgräns Skärpedjup Objektiv Sensor Optimal Max. oskärpefläck bildskärpa 10-30 m beroende på sensorstorlek
Bländarens inverkan på skärpedjupet Bländare Max. oskärpefläck Fjärrgräns Objektiv Sensor Ny fjärrgräns Liten bländaröppning (högt bländartal) ger stort skärpedjup
Skärpedjupsskala Avståndsinställn. (i fot & meter) Skärpedjupsskala Bländartal Bilden visar hyperfokalinställning vid bländartal 16 Tyvärr saknar många digitalkameror skärpedjupsskala.
Centralslutare Används framförallt i kameror som ej har utbytbar optik. Sitter inbyggd i objektivet. Metall-lameller Tidsaxel Öppningsförlopp Klarar inte extremt korta exponeringstider Lamellerna är utformade så att bländaröppningens storlek så lite som möjligt ska påverka effektiva exponeringstiden.
Ridåslutare Används framförallt i kameror som har utbytbar optik, typ spegelreflexkameror. Pentaprisma Bländare Mattskiva Objektiv Rörlig spegel Ridåslutare Sensor
Kamerahus sett framifrån (Med borttaget objektiv) PENTAX PENTAX PENTAX Ridå 1 1 2 Stängd Kort slutartid Lång slutartid Hela sensorn exponeras inte samtidigt distorsion vid snabbt rörliga motiv Blixtfotografering kräver ofta lite längre slutartider
Distorsion av rörliga föremål pga ridåslutare se t.ex. http://chdk.wikia.com/wiki/file:focalplane_shutter_distortions.jpg
Exponeringsmätare Batteri I gammaldags filmkamera : Ljus Fotomotstånd Handhållen eller inbyggd i kamerahuset Mätare Digitalkameror: CCD- eller CMOS-sensorn i kameran används för ljusmätning i kompaktkameror. I spegelreflexkameror används vanligen autofokussensorn också för exponeringsmätning. (se komp. för detaljer)
Viktningsmönster för exponeringsmätare (Kan i allmänhet ställas om) Sensor (film) yta Integral (medelvärde) (ovanligt numera) Spot Centrumvägning Multi-pattern
Vad händer om man följer exponeringsmätarens råd? Motiv Medelljust (t.ex betongvägg) Ljust (t.ex. snölandskap) Mörkt (t.ex. svart panter) Bildresultat Korrekt exponering För mörkt (underexp.) För ljust (överexp.)
Histogram Utmärkt exponeringshjälpmedel i digitalkameror! 0 Korrekt exp. 255 Överexp. Underexp.
Låg kontrast Medelhög kontrast Hög kontrast
Spektral känslighet för film Svartvit film var ursprungligen bara blåkänslig. Det blev konstiga bilder av t.ex. svenska flaggan, se http://sv.wikipedia.org/wiki/sveriges_flagga
Förstoringsapparat Lampa Y M C Diffus vit yta Reflektor Ändring av förstoring Pelare Färgfilter Skärpeinställning Mattglasskiva Negativ Bländare Objektiv Bottenplatta Fotopapper Slutare saknas man tänder lampan för att påbörja exponeringen, och släcker den för att avsluta.
Gammaprodukt (gradientprodukt) D p Linjär approximation Tonreproduktionskurva Skuggparti Högdager log(l) Gammavärde, Högt = kontrastrik bild Grov approximation: = atmosfär film fotopapper Typ. Klar luft = 1 Typ. Typ. 1 1.5 Dis/dimma < 1 0.5 0.7 1.5 2.5